Question

5．（1）寫出H₂C₂O₄與KMnO₄酸性溶液反應的化學方程式．5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O
（2）若要測定此反應的化學反應速率，最方便的測定方法是測定溶液紫紅色褪色時間；
基于此，在實驗時H₂C₂O₄與KMnO₄初始物質的量需要滿足的關系為n（H₂C₂O₄）：n （KMnO₄）≥$\frac{5}{2}$．
（3）為研究溫度、濃度對此反應速率的影響，請完成以下表格

編號	0.1mol/L H2C2O4 溶液的體積/mL	0.01mol/L 酸性 KMnO4 的體積/mL	蒸餾水的體積/mL	溫度/℃
①	2	4	2	25
②	3
③				50

Answer 1

分析 （1）H₂C₂O₄與KMnO₄酸性溶液發生氧化還原反應，草酸被氧化生成二氧化碳和水，高錳酸鉀被還原為錳離子；
（2）高錳酸鉀為紫紅色溶液，被草酸還二價錳離子，溶液褪色；根據“觀察到紫色褪去”必須滿足高錳酸鉀的物質的量小于草酸的物質的量解得二者濃度關系；
（3）根據探究溫度對反應速率影響時除了溫度外其它條件必須相同判斷；根據體積濃度對反應速率影響時除了濃度不同，其他條件必須完全相同分析．

解答 解：（1）H₂C₂O₄與KMnO₄酸性溶液發生氧化還原反應，草酸被氧化生成二氧化碳和水，高錳酸鉀被還原為錳離子，化學方程式：5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O；
故答案為：5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O；
（2）高錳酸鉀為紫紅色溶液，被草酸還二價錳離子，溶液褪色，所以若要測定此反應的化學反應速率，最方便的測定方法是測定溶液紫紅色褪色時間；
依據方程式：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑；H₂C₂O₄中碳元素的化合價為+3價，變成二氧化碳后化合價總共升高了2（4-3）價，所以每消耗1mol H₂C₂O₄轉移2mol電子；為了觀察到紫色褪去，高錳酸鉀的物質的量應該少量，即c（H₂C₂O₄）：c（KMnO₄）≥$\frac{5}{2}$；
故答案為：溶液紫紅色褪色時間；$\frac{5}{2}$；
（3）探究濃度對化學反應速率影響，必須滿足除了溫度相同，所以滿足此條件的實驗編號是：②和①；
探究溫度對化學反應速率影響，必須滿足除了溫度不同，其他條件完全相同，所以滿足此條件的實驗編號是：①和③，應保證各物質的濃度相同，所以②中溫度為25度，③中0.1mol/L H₂C₂O₄ 溶液的體積/mL為2L，0.01mol/L 酸性 KMnO₄ 的體積/mL體積為4L；蒸餾水體積為2mL②0.01mol/L 酸性 KMnO₄ 的體積/mL體積為4L，蒸餾水體積為1mL；
故答案為：②4；1；25；
③2；4；2．

點評 本題考查了探究溫度、濃度對反應速率的影響，題目難度中等，注意掌握溫度、濃度、壓強等對反應速率的影響，試題側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．